【摘 要】
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本文针对移动机器人轮子出现侧滑滑移干扰、质心未知、系统受到外部干扰情况下,研究轮式移动机器人轨迹跟踪控制问题,设计了考虑轮子不打滑条件下和轮子出现侧滑、滑移条件下
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本文针对移动机器人轮子出现侧滑滑移干扰、质心未知、系统受到外部干扰情况下,研究轮式移动机器人轨迹跟踪控制问题,设计了考虑轮子不打滑条件下和轮子出现侧滑、滑移条件下的移动机器人轨迹跟踪控制器,论文的主要研究工作如下:(1)轮子不打滑条件下,基于非完整约束移动机器人理想模型,针对质心未知以及存在外部干扰的移动机器人轨迹跟踪问题,提出一种自适应快速非奇异终端滑模轨迹跟踪控制方案,设计干扰观测器对系统扰动进行估计,保证闭环系统的所有信号有界,机器人实际轨迹在有限时间内收敛到期望轨迹,通过仿真和实验验证了其设计的有效性。(2)轮子发生侧滑和滑移条件下,基于建立的考虑侧滑、滑移的轮式移动机器人模型,设计自适应终端滑模轨迹跟踪控制器,设计干扰观测器对侧滑、滑移等干扰进行在线估计并对系统提供补偿,最终保证了闭环系统的所有信号有界,机器人实际轨迹在有限时间内收敛到期望轨迹,通过仿真和实验验证了其设计的有效性。(3)轮子不打滑条件下,研究质心未知的轮式移动机器人轨迹跟踪问题,基于非完整约束移动机器人动力学模型,设计了一种自适应积分终端滑模控制器,采用扩张状态观测器在线估计系统扰动,最终保证闭环系统的所有信号有界,机器人实际轨迹在有限时间内收敛到期望轨迹,通过仿真和实验验证了其设计的有效性。(4)轮子发生侧滑和滑移条件下,基于考虑轮子出现侧滑、滑移的移动机器人模型,设计了一种改进的积分终端滑模轨迹跟踪控制器,采用扩张状态观测器对侧滑、滑移等干扰在线估计,保证闭环系统的所有信号有界,机器人实际轨迹在有限时间内收敛到期望轨迹,通过仿真和实验验证了其设计的有效性。
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